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CNCマシンで円を描く(駆動テストその2) [CNC]

IMG_6172.jpg
 Y軸の組み付け固定ができたので、ようやく本式に3軸全体の駆動ができるようになった。
 これまでは、実際軸駆動はX軸、Z軸を個別にコントローラーで動かしていただけで、CNCの全体として正常・正確に動くのかの確認はできていない。

というわけで、上の写真右下の赤いサインペンでプロッタもどきに線を引かせてみた。 
 bCNCのコントローラーを使えば、上下左右、斜め方向に直線が簡単に描けるが、
bCNC control.jpg
 X,Y軸の同時駆動による微妙な制御を確認するのに円を描かせてみることに。
 bCNCのターミナルから、次のGコードを手入力する。

 G91G2X0Y0I0J-10F300

 これが、現状の位置から時計回りに半径10mmの円を毎分300mmの速度で動かすという指令になる(らしい)。
 タイプミスや、スペースを間に入れてしまったりでエラーを返された末(^^; 5、6回目ににようやく動き始める。


ご覧の通り、円にはなるが左右(X軸)方向が結構変形している。
IMG_6164.jpg

X軸の駆動ベルトが明らかに緩すぎるようだ。
IMG_6170.jpg

 ベルトを締めるなど若干の調整後、直径4cmで円を描いたところ。
IMG_6165.jpg
 だいぶ良くなったが、さらに調整。
IMG_6169.jpg

直径4cmで書いたが、横方向が0.5mmほど短い。
IMG_6175.jpg
これはペンの固定が結束バンド1か所のため、首を振っているせいと思われる。

 このCNCマシンの駆動精度だが、理論上の分解能はX,Y軸が0.0125mm、Z軸は0.01mmになる。
 これ、あくまでモーターの回転精度からくる理論値で、これ以外に機械的な組み付け精度やベルト駆動に伴う誤差などの要素が加わるので実際は精度はもっと落ちると思われる。

 分解能の理屈は、ステッピングモーターが一般的な2相タイプなので1回転するのに200ステップ(1ステップで1.8°角回転する)となり、この1ステップがモーターの最小分解能になる。
 今回、X、Y軸のベルト・プリーリーは2GTで歯のストロークが2mmで、プーリーの歯数が20であるため、モーター軸1回転で40mmの送り量になる。つまり、この構成だけだと分解能は40mm÷200ステップ=0.2mmにすぎない。
 分解能0.2mmではさすがに荒すぎるので、これに、ドライバー本体のマイクロステップ機能を使用して、モーターのステップをさらに1/16まで細かくしている。DRV8825だと、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32まで、CNCシールドソケットの間にあるジャンパで設定できる。
CNC Shield.png
写真では黄色のジャンパが全て刺さっている(全てHigh)が、Low’(ジャンパなし)を組み合わせて希望するマイクロステップを設定できる。

 これによりモーター1回転は200ステップ×16=3200ステップとなり、1ステップ当たりの送り量は40mm÷3200ステップ=0.0125mmとなる。

 これに対し、Z軸は台形ネジ駆動のため1回転のストロークは8mm、マイクロステップは1/4とし、モーター1回転当たりのステップ数は200×4=800ステップ、8mm÷800ステップ=0.01mmで、X,Y軸に近い値にしている。

 DRV8825はマイクロステップを1/32まで上げられるので、分解能をさらに上げることは可能だが、その他の精度の限界もあるし、モーターのトルク低下というデメリットもあるようなので、この辺がいいところだろう。

 この辺の分解能はコントローラーにCNCの基本情報として設定する必要があり、正しく設定されていないと当然スケールが異なるなど精度が出ない。
terminal.png

 上のリスト$100、$101、$102に記載のある数字が、X,Y,Z各軸の1mm当たりのステップ数を示している。

タグ:DIY 自作 CNC

CNCテーブルの製作 [CNC]

 Y軸フレームの位置決めと加工材料を配置、固定するためのテーブルを作る。
IMG_6127.jpg

作業台を作って、これにCNCを直づけできればフレームの構造は必要ないが、作業台も何時作れるかわからないのでX-carveと同じ20×20アルミフレームに18mmの板材を載せて造る。

 板材は、MDFの方がよかったのだが、たまたま入手できず。平滑で比較的反りが少なそうな18mmのシナランバーコアで代用した。


 材料固定メカニズムは、クランプをボルトでテーブル面に押し付けて固定する。テーブル裏側に10cm間隔で仕込んだ6mmの鬼目ナットを埋め込む。
IMG_6095.jpg
 
 垂直にそれほどこだわる必要もないが、穴の品質を揃えようとこういうドリルスタンドを購入。若干スライドの滑りが悪い部分もあるが、この程度の作業には十分な感じ。
IMG_6082.jpg

 また、鬼目ナットの下穴8.7~9mmに対して、9mmのドリルビットを使用したが、ランバーコアは芯が軟材のため、鬼目ナットの効きが弱すぎ。8.5mmを使うべきだった。

ここで、使い残しのウレタンニスが少しあったので、全面に1回だけ吹き付けた。湿気による変形防止を狙うのなら、もっと徹底的に重ねた方がいいが、余り重ねては、テーブル面へのマーキングが難しくなる。

 フレームは配置はX-carveと同じ、短辺に左右中央の計3本を平行に配置し、
IMG_6100.jpg
 これを前後から挟みこむ形とし、テーブル正面からボルトを通して、フレームの溝に入れた角ナット入れて固定する。ボルトはいずれもM5で、長編が4本、短辺が2本。
 ボルトの頭が出ないよう、トリマーで4mm程度の掘り込みを入れる。
IMG_6102.jpg

 掘り込み用に造った治具。
IMG_6090.jpg
IMG_6089.jpg
IMG_6092.jpgしっかり固定していなかったので、切削中にずれが(^^;

 テーブル表からボルトを通し、角ナットを少しだけはめる。
IMG_6097.jpg

 角ナットをフレームの溝にスライドさせて仮置き。
IMG_6099.jpg
 4本のフレームは全てこの方法で固定、残る一本は、予めフレーム側にボルトをセットし、テーブル側面の切り欠き溝に横から滑り込ませたが、そこまで厳密にする必要はなかったかもしれない。

 フレームの接合部6箇所のコーナーには
IMG_6101.jpg
直角固定のブラケットを入れる。10300437260.jpg

 ここまで、全てのネジは最初緩めにしておいて、フレームとテーブル面の位置を確認(ランバーコアの各辺はアルミフレームの各外辺より1mm小さくなるよにしている)したあと締める。
 板のコアが柔らかい上に、フレームのねじ込み代が6mmしかないため、ボルトを締め過ぎるとボルトが仕えて押さえが効かなくなる。やはりMDFの方が良かった。

テーブルの完成。後は、これの両サイドにY軸フレームを固定する。
IMG_6104.jpg

上と同じ要領で、Y軸サイドプレート通したボルトに角ナットを少しはめた状態で、テーブル側の溝に滑り込ませる。
IMG_6121.jpg

Y軸片側を固定して、ガントリーを載せる。
IMG_6110.jpg
ここでYフレームの中程に取り付けた補助の支持プレートが効いてくる。補助プレートは、一応テーブル側面にボルトで固定するようにしているが、フレーム幅がY軸レール幅と同じになるよう厳密に管理されていないと、Y軸レールの並行を狂わすことになるので、テーブルには完全に固定しない方がいいかもしれない。


残りのサイドプレートも同じようにして取り付け。
IMG_6123.jpg

ガントリーを前後に滑らせて左右Yフレームが並行になるよう微調整したうえで、ボルトを締める。

タグ:DIY 自作 CNC

CNCコントローラーの構成と駆動テスト [CNC]

前回のブログから2ヶ月以上が経過・・・なんとも筆が重い。
忙しかったせいもあるが、色々トラブルがあり、製作の方が進んでいない。
また、コントローラーは「自作CNCマシン・レーザーカッター」さんのブログと同じ構成で、見よう見まねで作っているだけなので、内容的にブラックボックスが多いという点も気が引ける(^^;


ということで、軽く概要の紹介のみにする。
これがCNCコントローラー一式。PCとはUSBで接続する。
IMG_5861.jpg

基板は3段重ねで、最上段のソケットに4つ刺さっているのがDRV8825というモータードライバー基板。放熱器が被さっているのが8825のドライバチップ本体。
その下に赤く見えている基板が、CNCシールドV3(壊したので、後でV3.51の交換)という基盤。

陰になって見えないが、最下段が汎用マイコン基盤のArduinoUNO(ただし中華クローン)
AruduinoにはCNCとして機能させるためBGRLというソフトをインストールしている。

これら一式がAliexpressで2千円弱で購入できる。
controler.png

これで4個のステッピングモーター(nema23規格、つまり縦横57mm角?)を駆動する。
上の方がZ軸(上下の駆動)と左下に見えているのがX軸(左右の駆動)の各モーター
IMG_6142.jpg

Y軸はガントリー両サイドのプレートにそれぞれ内向きに固定IMG_6136.jpg
Y軸は2個のモーターをそれぞれ別ドライバをクローンで動かしている。このままでは回転方向が同じになるため、右側の結線を変え(赤と青(白)を入れ替え)て逆回転するようにしている。
IMG_6006.jpg

最初、ベルトを張らずにモーターの駆動テストしたのだが、何故か一部の挙動がおかしい。
テストは、bCNCというGコードをCNCに転送する際に使うフリーソフトを使用。bCNCではコントローラータブから、CNCを指定した長さだけ動かしたりといった操作が簡単にできる。
bCNC.png

X軸、Y軸は問題なく指示する方向に回転したのだが、問題はZ軸。
下向き矢印を押しても上向きの矢印を押しても、常に上向き方向にしか回転しない。CNCに送られているGコードを見ると、ちゃんとZ+、Z-の符号があるのでGコードを生成するPC側の問題ではないはずだ。さらに、最初は気づかなかったが、よく見るとY軸の片方もZ軸と同じ挙動で、一方向にしか回転しない。

そこで、モーターの結線チェック、ドライバー基板の付け替え、モーター側を違う軸ドライバーで駆動させてみたり、はてはAruduinoにインストールしているGBRLのバージョンを最新のV1.1からV9に変えてみたり、色々やってみたが、結論としてはコントローラー部の異常という結論に・・・、このうちArduinoなのかCNCシールドなのか、ドライバーなのかがわからない。。

 で、結局2月余りの間、最初にCNCシールドを疑いV3.51に交換
IMG_6064.jpg

続いてドライバーのうち2つは別のソケットにはめてもおかしな動きをするのでドライバーも交換、さらにはArduinoも交換と殆ど全てのパーツを入れ替え、当初の構成で残っているのはモータードライバーのうち2(基板面の黒いやつ)だけ(笑)

こういうとき、Aliexpressでの代替部品調達は時間がかかってしょうがないのでArduinoUNO

DRV8825ドライバー基板はアマゾンで購入。

ちなみにArduinoUnoは重要なパーツになるので安全性を考慮して純正品。
IMG_6068.jpg

で、結局トラブルの原因だが、パーツ初期不良なのか、テストや原因究明の中で壊れたものなのか確たるところはわからない。
 原因究明のためソケットや電源をかなり抜き差ししたが、PCパーツのような信号系の基盤のつもりでラフな取り扱いをしているとソケット抜き差しの際に放電したしてびっくりする。小さいとはいえ、24Vの動力系で電圧、電流とも信号系基盤とは比較にならないため、もっとデリケートな取り扱いが必要だったのかもしれない。その辺の取り扱いの不慣れがあったのは確かだろう。

 ただ、中華クローンのArduinoUnoは最初一見したときに汚れというか使用感が半端なかった。Aliexpressではよく「全て新品」という表示がされていることがあるが、その表示がないなかったので、中古であった可能性もある。

悪戦苦闘の末、ひとまず4軸ともモーターの駆動が確認出来た。

タグ:DIY 自作 CNC

CNCの基本構成(3) [CNC]

 久々に、木工加工。
IMG_5994.jpg
 左側がZ軸のクランクホイール、右側がZ軸のリードナットとZ軸キャリッジプレートとの間に入れるスペーサー。
 木のぬくもりというか、柔らかさ、加工時のアバウト感がなかなかいい。 構造的強度や精度を出す部分は全て金属で統一したが、それ以外については木の方が工作は楽なので、随所に木質パーツを使用した。
 
 クランクホイールは、中央の8mm穴にリードネジを通し、スクリュウで締めて固定。加工下端の検出時などに手動でZ軸を動かす時に使う?
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トリマーなどのスピンドルを載せるZ軸キャリッジ
IMG_5975.jpg 
スピンドルの固定方法などに悩み、なかなか穴を開けられなかったが、ひとまずこういう構成で作ることにした。
前面から
Z軸 前面.png

平面図
spindle 平面図.jpg
平面図左下のピンクの四角がレーザーカッター、その右側の円がスピンドル。
なんと二刀流です。各種配線コードの処理、取り替えの際の精度管理などの問題もあるが、なにより取り替えの一手間があるのとないのとでは、大きな違いがある。要は取替えが結構めんどくさいだろうということで、両方載せることにした。
レーザーとスピンドルの軸のX軸からのオフセットは同じ。

スピンドルの固定は、Matthias Wandel氏がよく使うルーターマウント機構と同様。
プレートに上下2箇所に木製ホルダーを固定し、それぞれにをホースバンドを通し、スピンドル本体を縛って留める。これの製作はこれから。

レーザーカッターはTスロットレールにより上下に可動する。
Tスロットレールがホイール取り付けネジと干渉しないように木製スペーサーをプレートに固定し、これに木ねじでレールを留める。
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レール内にはこのTボルトが入る。
IMG_6040.jpg

レーザーカッター側はアルミアングルのホルダーに固定。Tスロットのレールの開口部にちょうどはまる幅8mmのスペーサーを入れ、レーザーを上下に動かした際の軸ずれしないようにしている。
IMG_6038.jpg
Tボルトをホルダーに通して固定する。
IMG_6031.jpg
ナットを緩めればレールに沿って上下に動かすことができ、任意の位置でナットを締めて固定。Tボルトがミリ規格なら色々選択肢はあったがインチ規格なので、6mmベニアに6角穴を開けナットを叩き込んだ。

かなり下げたところ。
IMG_6034.jpg
レーザーの焦点位置が概ね50mm程度なので、通常使う場合は多分この程度の高さになる。

上げたところ。
IMG_6033.jpg
ルーター作業の際にはダストフェンスを使用する予定なので、これに干渉しないよう上に引き上げて固定する。

CNCの基本構成(2) [CNC]

続いて、上から見た平面図
平面図.jpg
左右にある縦の構造がY軸フレーム。X軸ガントリーはこのレールの上を前後に動く。

フレームはX軸と同じく20×60だが、左右1本づつ、長さは750mm
X-carveの20×40に比べると強度的にはかなり上回ると思われる。

リニアレールとスロットホイールという直動機構メカニズムはX-carveと同じ。駆動機構はX・Y軸は2GTのフラットベルトとプーリーZ軸はリードネジで駆動する。
 前回紹介した「自作CNCマシン・レーザーカッターについて」さんのメカでは、リニアシャフトにリニアベアリングの直動機構をボールネジで駆動するというより高級な構成になる。当然、強度や耐久性の点では優位で、コスト的に見てもそれほど変わらないことから、本来はこの構成をかんがえていたのだが・・・重量の点で多分倍では収まらない。設置場所未定の中で、頻繁な移動を前提にすると、軽量化が優先せざるをえない。
 ただ、トリマー程度のスピンドルであれば強度的にはまったく問題ないと思われる。

レール部分に使用したOpenRailのリニアレール
Openrail.jpg

標準的な20mm規格のアルミフレームに極低頭ボルトで固定する。
上向きだけでなく、対向して浮きあがり押さえる下向きのレールを付ける。
IMG_5972.jpg
このレールを走るのがVスロットホイール。
プラスチックホイール.jpg
 このホイールをガタなく上下からレールを隙間なく挟みむには、ホイールを取り付けるプレートの穴開けを精密にする必要があるのだが、最後の微調整は、偏心スペーサーに頼ることになる。
偏心スペーサ.jpg
一見6角ナットのようだが、中心を外れた位置に軸穴が空いている。
6角柱の端に直径7.1mm強の円柱部分があり、  
この部分をプレートに空けた穴に差し込んだ状態で、ボルトを通してホイールを固定する。
IMG_5981.jpg
このボルト穴がスペーサーの中心軸から0.75mm偏心しているところがミソで、スペーサーを回転させると最大1.5mmボルトの軸を上下に微調整することができる。
ホイール取り付け時にはホイール間を広めにして、レールに通し、最後にレンチでスペーサーを回してガタがないところまで締める。
IMG_5982.jpg
なお、偏心スペーサーは対向するホイールの片側(下)だけでいいようだ。

 直動機構として採用した以上の方式、一見手軽なのだが、アルミフレームの他にレール、角ナット、極低頭ボルト、ホイール、偏心ナットなど多数の専用パーツが必要になる。パーツ毎に購入するとそれぞれは安価でも、数が多いので結構な金額になり、結果的にコストパフォーマンスとしては必ずしも良くない。

レールを使った直動機構の方式としては、最初からレールが付いたフレームを使う方法(X-carveがこれ)や
maker slide.jpg
V型スロットが付いたフレームに山型のホイールを使う方法
V Wheel.jpg
などがあるようだが、これらのフレームは国内品にないため輸入送料が嵩む。ただ、こちらの方がレール整形に必要な部品点数としては少ないので、コスト的にどっこいどっこいかもしれない。

X軸とY軸の駆動機構は、2GT規格のフラットベルトとプーリーで行う。
これはY軸駆動部分
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ベルトの両端は固定しているので、モーターが回転すると、プーリーがベルトをなぞって回転方向に移動する。ベルト幅が6mmしかなく、強度的にも不安になるが、見た目より強靱らしい。また、フラットベルトの特性としてバックラシュがないため精度は出るようだ。耐久性には若干不安があるが、消耗品として交換を前提にすればいいだろう。

ベルトの両端はフレームの端でベルトテンショナーに固定。ボルトでサイドプレートに引っ張ってたるまないようテンションを掛ける。

自作ベルトテンショナーとワイヤーカラーを流用したベルトクリップ。
IMG_6018.jpg

問題は、ベルトテンショナー。X-carveオリジナルのブラケットは厚さ1.5mm、幅12mmのスチール製の小さな部品だが、
ベルトテンショナー.png
AliExpressで購入すると2つで700円以上!これが6個必要になるのでアルミアングルで作ってみたのだが・・・・強度確保や工作精度からオリジナルより6mmも広くなってしまった。取り付けてみるとレールやホイールに干渉して、ホイールがこの位置で止まってしまう。
IMG_6005.jpg
ベルトの固定方法についてはもう少し研究してみることにする。

ベルトクリップは、ホームセンターにあったワイヤーを止めるカラーを流用。
IMG_6023.jpg
肉厚があり過ぎるが内径サイズ的はぴったりで特に圧着の必要はない感じ。
IMG_6004.jpg

以上、ハードウエアの構成だが、
このへんのCNCのDIYパーツはOpenBuildsのHPに色々と資料がある。
その多くは中国で製造されているらしく、経路は謎だがAliExpressで入手できる。だいたい、アメリカから購入するより送料も含めると安価になる場合の方が多いようだ。

 自由にパーツ選定できるのはいいが、点数が多いので調達はかなり面倒。時間があって金属加工が楽しむならいいが、使用目的だけならキットが無難だろう。
 金属加工が可能で置き場に困らなければ本当ならリニアシャフトにリニアベアリングの直動機構の方がパーツのセットで一括調達が楽だし、コスト的にもあまり変わらない感じ(むしろ安づくかもしれない)になる。
(つづく)

自作CNCの基本構成 [CNC]

自作CNCの大まかな基本構成です。
CNCの前面図。右端は側面図の後方一部
正面図.jpg
前面図の横長の構造がX軸ガントリー部。
長さ1050mmの20×60アルミフレームを前後並行に2本並べた構成
両サイドにY軸ホイールやモーターなどを固定するプレートが付く。
IMG_5997.jpg

CADではX軸上を左右に動くキャリッジを3つ書き込んでいるが、移動範囲を確認するためのもので実際には1つ。
キャリッジの構造はずいぶんと迷ったが、前後のアルミプレートにホイールやモーターなどを配置し、これを4本の20×40のアルミフレームで繋ぐことにした。フレームの厚さがかさばって冗長な構造ではある(^^;
IMG_5995.jpg

 ほかにもっとましな方法があったかもしれないが、手持ちのフレームを使えて手軽なのと、フレームだと、後入れナットを入れて後からでもパーツの取り付けが簡単にできるというメリットはある。
このキャリッジの前面に上下に直動するZ軸が付く。
これが一番下に下がった状態
IMG_5977.jpg

上にあげるとこうなる
IMG_5978.jpg

駆動は台形ネジのリードスクリューを使っている。
リードねじの左右の20×20フレームにはレールを固定し、Z軸キャリッジが直動する。
IMG_5986.jpg
中央部の黒の四角いブロックがリードナット。一応アンチバックラッシュ機構(逆転時のラグをなくす)付き。このナットにZ軸キャリッジを固定すると、リードねじの回転によりナット部が上下に動き、キャリッジを駆動する。

Z軸リードねじの支持部
IMG_5979.jpg
X-carveと同じ処理で、6mmのアルミ板にフランジ付きベアリングを埋め込んで、ねじで押さえて固定。ベアリング穴は22mmホールソーで開け、さらにフランジ部を落とし込むため幅1.5mm深さ1.5mm弱の段差をテンプレートを使ってトリマーで切削した。以前、ルーターテーブルのプレートを作った方法と同じ。

リードの固定はベアリングの上からプーリーで、
プーリー.jpg

下側をセットカラーで固定する。
IMG_5984.jpg

アルミは地金のままでは傷がつきやすく、目立ってしまうので黒染め塗料で塗装した。

少々高価だが、アルミ専用の黒染めスプレーを使用。アルミは一般的な塗料ではうまく乗らない。

X軸キャリッジをレールに乗せたところ。こいつがPCからの指令で左右に動く。
IMG_6009.jpg

(つづく)

あけましておめでとうございます。 [CNC]

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 タイミングを逃しましたが、あけましておめでとうございます。

 う~ン、最近、更新が滞っている。
 木工からしばらく遠ざかっているせいもある。
 実は、ここしばらはくアルミ加工ばかりをやっていた。
 同じ工作なのだが、金属加工は穴空けやネジ切りという単調な作業の繰り返しで、
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 これまでの木工やDIYとは勝手が違って、ハタと筆が止まってしまう。

 これが製作した穴だらけのパーツの一部。
IMG_5943.jpg

 変わったところでは、ルーターテーブルで5mmのエンドミル

を付けてアルミ板に長穴を開けているところ。
IMG_5946.jpg

 アルミフレームにネジを切ったり。
IMG_5921.jpg 

 直接 タップの入れるのではなく、こういう先端がドリルになったタップで予め少しネジを切る。
IMG_5927.jpg


 5mm程度のアルミならこれだけで十分ねじ切りできるが、、さらに深くネジ切りしたい場合は、このネジにタップをねじ込んでさらに切削すると、簡単に深い垂直ネジを切ることができる。
IMG_5925.jpg

 仮組してみたパーツの一部。
IMG_5960.jpg

 もったいぶってしまったが、何を作っているのかというと、CNC(Computer Numeric Control)の構造パーツです。
 米国のINVENTABLEというところが出しているX-carveというキットのレプリカ・・・・ではなく強化版。
 同社のHPに各種パーツのCADなどの資料が公開されているので、これを参考に随所を強化したりして、オリジナルバージョンのCADを描いた。
CNC CAD.jpg

 これのヘッドにルーターを付ければCNCルーター、
 レーザーカッターを付ければCNCレーザー加工機、
 3Dプリンタヘッドを付ければ3Dプリンターに、
 ペンを付ければ、何とプロッタプリンターにと、載せる物によって色々な使い方が出来る・・・理論上は(笑)。

 ただ、ブログ記事にするのは、どうもめんどくさいい。
 というか、CNCに興味のある方は、こちらのブログを参考にされるのがいいです。
 読み手の立場に立った緻密で子細な記述、きめ細かなタグやリンクの管理等、資料的価値の高い大変素晴らしいブログで、こことは比べ物になりません。
 ここがなければ、自分もCNCを自作しようなどとは思わなかったと思う。


コーナーシェルフのDIY [DIY]

端材で小物の棚を作る。

coner shelf1.png

以前、洗面所の飾り棚を作った時は、棚受けを棚板の内側に隠して
見せないようにしたが、今回は別の方法を試してみる。

棚を差し込む溝を掘った板を壁面に固定し、
この溝に棚板を嵌める。
coner shelf2.png

これが棚受けになるのだが、棚受けの天面を棚と同じにすることであまり目立たいし、壁に固定するねじを溝の中に入れるのでねじの頭も見えない。
結局、以前作った猫用のステップと同じような(^^;

溝と下面のモールをルーターテーブルで加工。
IMG_5794.jpg

これを2つ組み合わせてコーナーにし、棚板をはめ合わせたところ。
IMG_5803.jpg
天板面の段差は問題ないレベル。
ただ、Rに面取りした棚板の両端の処理が良くない。
三角の棚をもう少し前出しして両端を切断、五角形にした方が棚受けとスムーズに繋がったのだが。

棚板を固定するため、斜めにねじの頭を入れる穴を開ける。
まあ、ぎりぎり棚板に掛かるくらいか。
IMG_5874.jpg

胴縁が入っている位置に棚受けを固定する。
IMG_5878.jpg

棚板も固定。
IMG_5883.jpg

完成!う~ん、裏側だが、斜めに入れたねじ穴が結構目立つ・・・
IMG_5886.jpg
材料は、ホームセンターによくあるラジアータパインというやつ。
加工しやすく板面が滑らかで仕上げの手間がかからないのでDIYには大変使いやすいのだが、柔らか過ぎてこういうテーブル面などには向いていない。
今回も誤って木片を落としてしまい、棚面に傷がはいってしまったのが残念。

タグ:DIY 端材

カラーボックスを吊り棚にする(その3) 扉を取付け完成 [DIY]

扉が完成!と思ったが、
その後で、取っ手のことを考えていなかったことに気づく(^^;

市販の取っ手を付けようかとも考えたが、
ここは、コストを抑え、見た目もすっきりさせるため、
棚の下面裏側に指掛けを掘ることにする。

掘り込みには、さじ面ビットを使う。
IMG_5761.jpg
これ、以前、オクにあった35本セットで激安というあやしいげなビット。
1/2インチと表示があるのになぜか12mmだったりするものがあったりと、多分中華製のB級品といった趣だが、今のところ使用上特に問題はない。
多分単品では買うことはないだろうというビットもあるが、手持ちとしてあればあったで使ってみることもあるので、結構いい買い物だったなと。。

ただし、この手の激安ビットはまずインチサイズなので、国産トリマーの場合は6mm→6.35mm(1/4インチ)の変換アダプタが必要になる。



ルーターの場合には、12mm→6.35mmの似たようなコレットレデューサーを使用している。

ポリカプラダンの保護シートを外す。こういうのが一番わくわくする。
IMG_5765.jpg

 改めて、完成。
IMG_5768.jpg
 早く取り付けたいと気がはやるのだが、いつもこの辺の先を急ぐ気持ちが落とし穴になることが多い(笑)。

 子棚と扉を吊り棚に取り付ける。
 まず、棚の片側を受ける棒をカラーボックス壁面に固定。
IMG_5771.jpg
カラーボックス板材は、内部が殆ど空洞で、芯材は隅っこの一部分にしか入っていない。芯が入ってないところにネジを入れても効かないので、一応一番奥と手前の2カ所でネジ止め。ネジの効きが?なところもあるが、重い物を乗せるわけではないので、それほどの支障はあるまいとかなりいい加減。
 これに棚を載せて反対側の棚受け部もをネジ止め。


 次の写真のとおり、3mmばかり前のはみ出している。この部分は全体の奥行きから多分この程度だろうという想定で切り出している。丸鋸や鉋が手元にあれば当然修正するのだが・・・まあ、この程度であればスライド蝶番で微調整して、扉を浮かせればなんとかなりそうなのでこのまま組むことにする。

 続いて、扉の取り付け。
蝶番は手持ちのものを使ったのだが。一つ難易度を上げたのは、真ん中の扉が「半かぶせ」タイプ、右端が「全かぶせ」タイプを使い分けたこと。扉毎に蝶番のタイプが違ってしまった。
zumenn.jpg
 一般的なスライド蝶番には「全かぶせ」、「半かぶせ」、「かぶせなし」の三種類があるが、これは蝶番を付ける側の板厚に対して扉がどの程度被さるかによって金具の形状が違ってくるため。
 今回は、棚側の板厚が15mmと薄く、2つの扉が重なる部分は左右の扉が少しづつこれにかかるようにしないと扉と棚板との間に隙間が空くことになる。必然的に、左側は「半かぶせ、右側はその辺の制約がないので何でもいいのだが、ちゃんと被さらないとカラーボックスの前断面が見えてしまうため、「全かぶせ」の方がいい感じになる。(・・・ただ、棚の左端は、もろにカラーボックス面が見えてるので、それほどこだわる意味合いはないのではないか・・)
 しかし、この辺を厳密に考えると組み付けも設計もめんどうなので、結局、扉の幅も、蝶番の配置もかなりアバウト。最後はスライド蝶番の調節機能に頼ることにする(笑)

 まず、内側の蝶番から止める。これは半かぶせタイプ。
IMG_5772.jpg 扉を棚に当てて、ネジ位置に遊びがある方のねじ穴位置を決める。これに仮止め。だが、この位置にはカラーボックスに芯材が入っていないので、大方位置が決まったところで、さらにネジを止める・・・。

 スライド蝶番には、扉の前後方法と左右方向の調節機能がある。
 前後調節は中央奥側ネジを緩めると、扉側に連動するステー部が前後に数ミリ動かせる。さらにネジを取り外せば、扉側の金具と、棚に取り付ける金具を分離することもできる。
IMG_5777.jpg
 今回は、棚の出っ張りもあり、かなり手前に引き出したところでネジを再度締め固定する。

 これで扉を閉めたところ、扉が左側に被さらない(^^;。
IMG_5775.jpg

 そこで、今度は、中央右側のネジで左右方向を調節。一杯に左側に寄せて、かろうじて隙間が出来ない程度になる。どうも扉横幅自体が少し足りないような感じもする。
IMG_5778.jpg

 続いて、もう一方の扉。こちらは、遊びのねじ穴がないため、棚にネジ止めするパーツ部を取り外してからでないと、接合が難しい。
 棚側パーツを止めたところ。取り外して止めた方が、扉を手で支えなくてよいので明らかに楽。
IMG_5781.jpg
 高さは、扉を付けて目測で合わせる・・・(^^;左右の扉が同じタイプなら、しっかりと長さを測って同じ位置につけるのだが・・・・。

 これを基準にして、下側を位置決めし、同じようにネジ止め。
IMG_5782.jpg

 扉側の蝶番を被せ、ネジを締めて固定。緩めると、扉側が前後にスライドし、前後調節が出来る。
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 右側のネジで扉の左右方向を調節。これは扉を一番右に寄せた位置でかろうじて左側の扉とのクリアランスを確保。
IMG_5788.jpg
 カラーボックスの現物が手元に無い状態で作ったせいもあるし、スライド蝶番の位置までCADで確認しなのもあり、きわどい組み付けとなった。
IMG_5792.jpg

 開閉は問題なし。
IMG_5790.jpg

 ただ、上下のずれが結構ある(^^;
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 右側から先に付け、これに合わせて、左側の位置決めをすれば良かったと反省。

カラーボックスを吊り棚にする(その2) 扉と子棚を作る [DIY]

カラーボックスを吊る方から先に入ったため、扉と小棚は後回しになった。
扉を作るのが面倒なせいもある。

扉に一枚板をそもまま使うのは重くなるし、芸がないので、
いつもの手で、枠を作って、鏡板にポリカプラダンをはめることにする。

まず、外枠材を55mm幅で切り出し、プラダンを差し込むための溝をルーターテーブルで掘る。
プラダンの厚さは4mmなので、施工の余裕をみて、溝幅は5mm。
IMG_5722.jpg

今回は、端材の大きさ都合で枠は上下で挟み込む・・・デザイン的には左右から挟み込む方がいいのだが・・・。このため、上下の枠材には木端面の途中から溝を入れる。
溝位置は、一応卦引きを入れてるけど、まあ、適当です(笑)
一方、挟み込まれる側は通しで溝を入れる。
IMG_5726.jpg

これの組み付けは、
いつものビスケットジョインター。あまり大物でない接合はこれが一番楽かも。


これで、扉2枚分。
IMG_5730.jpg
木端の溝位置が中心を外れると、組み付けに裏表でできて、これを間違うと接合部に段差が生じる。今回は、中央部にジョイントを掘ったつもりのなのだが、やはり、若干中心を外れているような・・。

で、プランダンを挟み込んで、枠を組み、ハタガネで締める。
この後、塗装をするので、汚れないようプラダンの表面保護シートは貼ったまま。
IMG_5731.jpg
やはり接合部に若干の段差ができたが、
今回は、結構適当なDIYなのでその辺はあまり気にしない(笑)。

蝶番をどうするか、実はかなり迷った。
一般的なこういう蝶番

も考えたのだが、扉が左右に近接していると、開けた時に隣の扉とぶつかったりと、塩梅がよろしくない。

そこで、結局、家具などによく使われている手持ちのスライド丁番を使いうことに。
IMG_5736.jpg
一見、難しそうだが、扉に35mm径の穴を掘るのにフォスナービットがいるが、取り付け位置さえ間違わないようにできれば一般的な蝶番より遥かに施工性は良い。後で微調整も可能。

扉側に35mm穴をフォスナービットで空ける。
IMG_5741.jpg

この穴に、スライド丁番のキャップ部分を嵌め、2か所ねじ止め。
IMG_5743.jpg

続いて、子棚を作る。
端材の6mmベニヤの片端にカラーボックスの壁面にねじ止めするための棚受けとなる薄板をボンドで固定。
IMG_5739.jpg
棚受け部分でカラーボックス側面にビスでに固定し、もう片方は、あらかじめカラーボックス付けた棚受け乗せることにする。

水性ニスを塗って、部材完成。
IMG_5746.jpg
あとは取り付けるだけ。


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